电子竞赛试题.docx

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电子竞赛试题

电子硬币识别装置A

一、任务

设计电子式称重装置，可以实现人民币硬币识别和计算功能。

要求装置具有键盘设置和数字显示等功能。

二、要求

1.基本部分

（1）能分别识别和显示1角（新版）、五角和一元币值的硬币。

（2）能准确识别并显示多个单个币值品种的数量和总额。

（3）逐个放入各种不同币值的硬币，能准确计算出货币总额。

（4）可以随意设定币值总额，当逐个放入硬币币值到达所设的币值时，装置发出一提示信号（可以声光）；如添加硬币总额超出设定值时，能够显示超出金额数目，并显示应退还币值的种类和数量。

2.发挥部分

（1）一次性放入各种多个币值的硬币，能计算出货币总额及币值种类的数量。

（2）能识别出混合新旧版的1角硬币，重复基本部分内容（3）。

（3）非标准的硬币投入后，装置可报警。

（4）可以随意设定币值总额，一次性放入各种不同币值的硬币时，重复基本部分（4）。

（5）随时重现基本部分

（1）～（4）币值测试结果。

（6）其它。

三、说明

（1）硬币为人民币1角（新旧版）、5角和1圆。

（2）最小组合硬币值为贰元，最大组合硬币值为十元。

四、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

10

实际完成情况

（2）

10

实际完成情况（3）

10

实际完成情况（4）

20

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

10

完成第

（2）项

10

完成第（3）项

5

完成第（4）项

15

完成第（5）项

5

其它

5

分项满分值合计

50

总分

120

人体生物信息检测仪（B）

一、任务

设计并制作人体生物信息检测仪，人体生物信息包括脉搏和体表温度。

系统方框图

二、要求

1、基本要求

（1）设计制作脉搏和温度探测装置，测量并显示每分钟脉搏次数和体表温度，脉搏次数测量误差≦±3次，体表温度测量误差≦±0.5℃。

以医学仪器产品同时测量值为对照。

（2）具有语音播报功能。

（3）能在探头达到合适测试部位时，自动启动测量，1分钟完成测量后10秒钟自动待机，直至撤离探头并再次达到测试部位时自动启动下一次测量。

（4）检测仪必须采用电池供电，并应留有电池供电电流测试点，以便评测时测量功耗，且尽量降低待机电流与工作电流。

2、发挥部分

（1）可预置脉搏次数和体温上下告警门限，超限告警。

（2）检测仪具有脉搏次数和体温测量数据回放功能。

记录数据时应包括其测量的时间。

（3）探头和信号调理电路之间具有无线传输功能。

（4）其它。

三、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

20

实际完成情况

（2）

10

实际完成情况（3）

10

实际完成情况（4）

10

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

15

完成第

（2）项

15

完成第（3）项

15

其它

5

分项满分值合计

50

总分

120

四、说明

1.不许使用成品进行改装。

声源定位系统（C题）

一、任务

设计并制作一套声源定位系统。

系统原理如下：

声源模块放置在如下图所示定位范围内，3个声源接收模块放置在下图中所示外框的任意位置，声源定位系统根据声源模块通过空气传播到各声源接收模块的声音信号，判定声源模块所在的位置坐标。

定位范围

二、要求

1.基本要求

（1）设计制作一个声源模块，含信号产生电路、放大电路和微型扬声器等，每按键一次发声一次，声源信号的频率为800Hz左右，声源持续时间约为1s。

要求声源模块体积不超过4cm3。

（2）设计制作声源接收模块，由麦克风、放大电路等组成，并分别与信息处理模块相连接，以便将频率为800Hz左右的声源信号传送至信息处理模块。

（3）设计制作一个信息处理模块，要求该模块能根据从声源接收模块传来的信号判断声源模块所在位置的x、y坐标，并以数字形式显示x、y坐标值，位置坐标值误差的绝对值不大于3cm。

（4）在声源模块超出定位范围时，信息处理模块给出提示。

2.发挥部分

（1）改善声源接收模块性能，提高定位精度≤2cm。

（2）控制声源模块以不间断的形式发出信号。

当声源模块在定位范围内以5cm/s≤V≤10cm/s速度移动时，声源定位系统能连续跟踪显示声源模块的x、y坐标值，停止声源模块的移动，能立即稳定地显示声源模块的x、y坐标值。

（3）具有显示声源模块移动轨迹的功能。

当声源模块在定位范围内按指定路径移动时，显示屏能实时显示声源模块移动的轨迹。

（4）其它。

三、说明

1.不允许声源模块与其他电路有任何连接，并要求在声源模块上做出明显标记，以便清晰判读模块所在坐标数值。

2.声源模块移动轨迹的显示要求采用分辨率不低于128×64的显示屏。

四、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

10

实际完成情况

（2）

10

实际完成情况（3）

20

实际完成情况（4）

10

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

15

完成第

（2）项

15

完成第（3）项

15

其它

5

分项满分值合计

50

总分

120

A/D转换器（D题）

一、任务

设计一个A/D转换器，实现对模拟电压的测量和显示。

系统组成框图如下。

键盘

A

●

二、要求

1.基本要求

（1）设计制作一个可以从0—5V连续调节的模拟电压信号作为该系统的被测信号源，以便对A/D转换电路的分辨率进行测试。

A点为外接输入测试信号接入点。

（2）采用普通元器件（不允许使用任何A/D芯片），按逐次比较原理，用运算放大器设计一个具有8位分辨率的A/D转换电路，转换速度不低于10次/S。

（3）具有显示和存储功能，有转换结束信号（用于测试A/D转换速率）。

2.发挥部分

（1）A/D转换电路的分辨率为12位。

（2）A/D转换速率不低于20次/S。

（3）其他。

三、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

20

实际完成情况

（2）

20

实际完成情况（3）

10

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

25

完成第

（2）项

20

其他

5

分项满分值合计

50

总分

120

实用音频放大器（E）

一、任务

设计并制作低频功率放大器。

其原理示意图如下：

、

二、要求

1．基本要求

（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mVpp，采用双电源供电，不大于±20V；等效负载电阻RL为8Ω下，放大器应满足：

（功率放大部分单独供电）

　　①最大不失真输出功率POR≥15W；（失真度小于5%）

　　②带宽BW≥（40～20000）Hz；（功放部分）

　　③在POR下的效率≥50%；

　　④在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声VPP≤400mV。

⑤前置放大器具有低音、中音、高音调节功能。

⑥具有音量调节功能。

（前置放大器只能用常规运放或三极管不得采用专用前置集成电路、功放部分只采用分立元件不得采用专用集成功放）

2．发挥部分

　　①制作数字音量控制电路（不可使用专用音响音量控制集成电路，可用通用数字电路及单片机控制电路实现），用两只轻触开关分别实现音量的加减，控制等级不小于8级。

　②制作四路音源选择电路，用轻触开关（单只或四只）实现音源转换。

　③功能显示：

音源选择显示，音量等级显示。

　④自制放大器所需的电源（电源变压器可购成品）。

⑤其它。

三、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

20

实际完成情况

（2）

20

实际完成情况（3）

10

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

25

完成第

（2）项

20

其他

5

分项满分值合计

50

总分

120

触摸控制式线性直流稳压电源（F）

一、任务

设计一个直流稳压电源，用触摸的方式调节输出电压值。

二、要求：

采用220V市电供电

1、基本要求

（1）输出电压1.25V~6V；

（2）用手触摸实现电压增减调节，电压步进0.2V；

（3）纹波<10mV，输出电流不小于1A；

（4）显示输出电压；

（5）具有过载保护功能，负载恢复后可自动恢复；

2、发挥部分

（1）扩展输出电压为0~15V；

（2）电压步进0.05V；

（3）扩展最大输出电流至3A；

（4）显示输出电流，过载电流可分6档设定；

（5）其它；

三、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

20

实际完成情况

（2）

20

实际完成情况（3）

10

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

25

完成第

（2）项

20

其他

5

分项满分值合计

50

总分

120

程控直流稳压电源（G题）

一、任务

设计并制作直流稳压电源，输入电压范围为DC10V～30V，输出电压为DC18V。

直流稳压电源框图如下所示：

二、要求

在电阻负载条件下，使电源满足以下要求：

1．基本要求

（1）输入电压变化范围10V～30V，输出电压保持为18V；

（2）最大输出电流IOmax：

1A；

（3）输入电压UIN从10V～30V变化时，电压调整率SU≤2%（IO=1A）；

（4）电流IO从0～1A变化时，负载调整率SI≤5%（UIN=10V）；

（5）输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤0.5V（UIN=10V～30V,UO=18V,IO=1A）；

（6）DC-DC变换器的效率

≥70%（UO=18V,IO=1A）；

2．发挥部分

（1）UIN从10V～30V变化时，电压调整率SU≤0.5%（IO=1A）；

（2）电流IO从0～1A变化时，负载调整率SI≤1%（UIN=10V）；

（3）效率，使

≥85%（UO=18V,IO=1A）；

（4）具有键盘设定功能，输入电压、输出电压、负载电流显示功能；

（5）具有过流保护功能，动作电流Ioj=1.5±0.2A；

（6）其它。

三、说明

（1）DC-DC变换器不允许使用成品模块。

（2）输入部分的可调直流电源可自备成品电源或由测试现场提供。

（3）测试用负载电阻自备。

（4）电源在最大输出功率下应能连续稳定工作。

（5）样机应留出相应的测试端子。

四、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

10

实际完成情况

（2）

8

实际完成情况（3）

8

实际完成情况（4）

8

实际完成情况（5）

8

实际完成情况（6）

8

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

10

完成第

（2）项

10

完成第（3）项

10

完成第（4）项

10

完成第（5）项

5

其他

5

分项满分值合计

50

总分

120

脉冲信号参数测试仪（H）

一、任务

设计制作一个脉冲信号测试仪，可以测量脉冲信号的幅值、频率、周期、占空比、上升和下降时间等参数。

二、要求

1.基本功能

（1）脉冲信号幅值范围为：

0.2VP～5VP，测量精度≤±2%；

（2）脉冲信号频率范围为：

1Hz～100KHz；频率测量精度≤±0.1%，周期测量精度≤±0.1%

（3）占空比测量范围为：

10％～90％，测量误差≤10％；

（4）比较电平设置范围：

0.2V～5V，步进小于0.2V；

（5）上升时间和下降时间测量范围为1us～1ms，测量误差≤1us；

2.发挥部分

（1）脉冲信号频率范围为：

1Hz～500KHz；频率测量精度≤±0.01%，周期测量精度≤±0.01%；

（2）占空比测量范围为：

5％～95％，测量误差≤5％；

（3）上升时间和下降时间测量范围为20ns～1ms，测量误差≤20ns；

（4）其它。

三、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

20

实际完成情况

（2）

20

实际完成情况（3）

10

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

25

完成第

（2）项

20

其他

5

分项满分值合计

50

总分

120

简易光控智能小车（I）

一、任务

设计并制作一个光控智能小车，小车能通过光引导自动从出发区走到车库。

二、要求

1.基本要求

（1）电动小车在出发区（车体不能超出出发区，按起动键后不能对小车进行操作），能自动把车头对准光源，对准后发出声或光提示，并且停15秒钟；

（2）完成基本要求

（1）后，小车自动起动，小车能通过光引导自动从出发区走到车库；

（3）电动小车在行驶过程中遇到A、B、C线分别发出声或光提示；

（4）电动小车在行驶过程中任何部位不能超出场地；

（5）电动小车从出发区出发到车库停车的时间不超过90秒；

2.发挥部分

（1）电动小车能预装2枚一元的硬币；

（2）在基本要求

（1）停车的15秒钟内能识别光源发出的指令信号（指令信号见说明），接收到指令后发出声或光提示；

（3）接收到指令一信号，小车行驶到A线上时停车5秒；

（4）接收到指令二信号，小车行驶到A线上时停车5秒，并且在线上放下一枚硬币；

（5）接收到指令三信号，小车行驶到B线上时停车5秒，并且线上放下一枚硬币；

（6）到达车库并且在车库中心放下一枚硬币，小车停在车库中停车后发出声或光提示；

（7）其他。

三、说明

1、场地大小为200cm*100cm，在地面上铺设白纸，可用两张A0纸制作。

2、场地的A、B、C线宽度1.5-2cm，可以涂墨或粘黑色胶带。

示意图中的和尺寸标注线不要绘制在白纸上，出发区、边框和车库用签字笔细线标注。

3、光源用50w的白炽灯作为引导和发信号光源，光源在不发信号时保持常亮，光源发光点离地面20cm。

4、手动控制50w白炽灯开关使等产生亮灭信号，信号只在基本要求

（1）停15秒时间内发一次信号；信号一：

在3秒内灭一次；信号二：

在3秒内灭两次；信号三：

在3秒内灭三次；

5、电动车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控，其外围尺寸（含车体上附加装置）的限制为：

长度≤25cm，宽度≤20cm。

6、要求在电动车顶部明显标出电动车的中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。

7、电动车在出发区内的起动位置和方向由测评专家指定。

四、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

20

实际完成情况

（2）

20

实际完成情况（3）

10

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

25

完成第

（2）项

20

其他

5

分项满分值合计

50

总分

120

线阵LED图文显示装置（J题）

一、任务

设计并制作一个线阵LED图文显示装置，装置的示意图如图1所示。

图1线阵LED图文显示装置示意图

二、要求

1.基本要求

（1）制作一个由16只LED构成的线状点阵及其控制电路，安装于可旋转的平台上，在平台的中心设置一个按键，用于功能的切换，电机带动平台以合适速度旋转。

（2）开机时装置完成显示自检，能对点阵中16只LED逐个点亮，每只LED显示时间约为1秒，此时平台不旋转。

（3）通过按键切换，实现16个同心圆图形分别顺序（由大到小）和逆序（由小到大）显示，每个同心圆图形显示时间为0.3秒左右。

（4）LED显示亮度能依据环境亮度变化自动调节。

2.发挥部分

（1）通过按键切换，显示字符“TI杯”，要求字符显示稳定，无明显漂移。

（2）通过按键切换，显示一个指针式秒表，该秒表以标志杆为起始标志，秒针随时间动态旋转，旋转一周的时长为60±1秒。

（3）其它。

三、说明

（1）显示装置利用人眼视觉暂留的生理特性，通过LED在旋转运动过程中经过不同位置时，系统点亮相应的LED，实现线阵LED在旋转平面上构成不同的静态或动态图案。

为保证显示时人眼看到的图形稳定清晰，系统设计应注意LED在不同位置点亮与旋转速度匹配；注意每圈旋转时图像显示的起始位置一致；同时注意旋转速度适当，满足人眼视觉暂留的要求。

（2）不得使用LED显示成品和专用芯片来实现系统。

（3）线阵LED及控制电路由电池供电，电机及电机驱动由外接电源供电。

四、评分标准

设计

报告

项目

主要内容

分数

系统方案

比较与选择

方案描述

系统总体方框图

2

理论分析与计算

线状点阵LED驱动参数分析与计算

线阵LED运动参数分析与计算

指针式秒表分析与计算

显示亮度自动调节分析与计算

6

电路与程序设计

电路设计

程序设计

6

测试方案与测试结果

测试方案、条件及仪器

测试结果完整性

测试结果分析

4

设计报告结构及规范性

摘要

设计报告正文的结构

图表的规范性

2

总分

20

基本

要求

实际制作完成情况

50

发挥

部分

完成第

（1）项

20

完成第

（2）项

20

其他

10

总分

50

智能泊车系统（K题）

一、任务

甲车车头紧靠起点标志线，乙车车头紧靠该角的转弯标志线。

根据要求实现智能小车在多个车位组成的智能车库中的停车任务。

5号位

1号位

6号位

4号位

3号位

2号位

20cm

30cm

30cm

20cm

165cm

甲车

起点

乙车

起点

甲车

终点

乙车

终点

入

口

出口

22.5cm

22.5cm

30cm

30cm

30cm

120cm

二、要求

1.基本要求

（1）车库系统需要实时显示剩余车库的位置和数量信息。

甲车从甲车起点处开始在行车道上逆时针行驶，第一次经过车库入口时，自动检测并停入其中一个空车位中，停车约10秒钟之后，从车库出口驶出后逆时针方向行驶，当距离乙车起始位置5cm-10cm时，乙车启动。

（2）甲乙两车一起逆时针行驶（即此时乙车在前），到达车库入口附近，甲车停下，乙车先入库，自动检测并停入其中一个空车位中，乙车停好车后，甲车开始入库，车库系统根据此时车位的剩余情况自动给甲车指定车位，甲车安全进入指定车位。

（3）车库系统能够分别显示出甲乙车从进车库到离开车库的时间。

甲车停好车后，乙车先出车位，从车库出口驶出后顺时针方向行驶；当乙车出车库后，甲车也随之出库并顺时针行驶，到达终点，停下。

2.发挥部分

（1）任意去掉两个相邻库的中间隔断标记，甲,乙车均从终点启动，顺时针行驶进入车库，乙车停入其中一个车位，并留有足够的空间给甲车。

甲车等待乙车稳后，并排停入另一个车位，期间不允许压线，亦不允许发生车辆碰撞。

（2）两车停止10秒钟后，分别判断各自的起始点和终止点的最近位置，并以最短距离，快速驶入最近的停车点（起始点或者终止点）。

（3）其它。

三、说明

1、赛车场地如图所示，由一块120*165cm（厚度自选）的细木工板做成板上，边界线由约2.5cm宽的黑胶带构成，起点、终点、转弯标志线由1cm宽黑胶带构成。

2、车体（含附加物）的长度、宽度和高度均不限。

3、两车在行驶中不许发生碰撞。

4、甲乙两车不能出边界掉到地面，不能压线。

评委可视压线程度和次数扣分。

5、不得使用小车以外的任何设备对车辆进行控制，不能增设其他路标或者标记。

6、测试过程不得更换电池,不得人为辅助停车。

7、小车在行车道上只能前行，只有在倒车区才能后退，小车只能倒车进入车位。

8、甲乙两车应有明显的标记，便于区分。

9、六个车位只能留两个空车位，其余车位放入同等大小的车辆模型（长18cm、宽13cm、高7cm）代替。

可以根据题目要求人工选择，更改空车位的车位号。

四、评分标准

项目

内容

得分

设计

报告

方案比较与论证：

方案描述、比较与论证

5

理论分析与设计：

单元设计、系统设计

5

电路图和设计文件：

完整性、规范性

5

测试数据与分析：

系统测试、结果分析

5

分项满分值合计

20

基本

要求

实际完成情况

（1）

15

实际完成情况

（2）

15

实际完成情况（3）

20

分项满分值合计

50

发挥

部分

完成第

（1）项

25

完成第

（2）项

20

其它

5

分项满分值合计

50

总分

120

智能电动小车（L题）

一、任务

设计并制作一台智能电动小车，按照相关要求和给定的行驶路线轨迹完成各项规定任务。

智能电动小车行驶路线轨迹如附图所示：

1、跑道基板的网格线为浅色细虚线，仅作为相对位置尺寸